时间：2023-07-20 16:31:16
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇石油化学工程原理，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：亚麻废料；吸附； 碱性品红；环氧氯丙烷
中图分类号：X712文献标识码：A文章编号：16749944（2014）10015803
1引言
我国是纺织印染业第一大国，因此印染废水已成为当前最主要的水体污染源之一。印染废水往往含多种有机染料，具有污水量大、色度深、成分复杂、毒性强等特点[1]，一直是工业污水处理中的难点，也是当前国内外水污染控制领域急需解决的一大难题[2]。
碱性品红相比其它染料具有较高的亮度和光强度，即使在极低的浓度下也能有较强的可见度。在有些国家，碱性品红也被作为致癌剂而受到控制[3]。因此，不能忽视对碱性品红废水中某些毒物指标的控制。
近几年， 研究者提出采用吸附方法处理染料废水。吸附剂是水处理技术和金属富集技术中一个重要手段。当今主要吸附剂有活性炭、氧化铝、分子筛、硅藻土和其他活性无机氧化物及树脂等。但它们分别存在着价格昂贵、吸附性能专一、吸附量小、再生较繁琐等特点[4]。
近年来对吸附剂种类的发现和对吸附剂的研制有很多，国外已对一些农业废弃物，如稻壳[5]、橘子皮[6]、树叶[7]、花生壳[8]和甘蔗渣[9]等处理工业染料废水进行研究，但是，以亚麻废料作为吸附剂对染料的吸附研究还鲜有报道。
4结论
生物吸附法具有制作简单成本低廉吸附量大的特点。本文采用亚麻废料作为原料，并用环氧氯丙烷对其修饰制成亚麻吸附剂研究对碱性品红的脱色能力，研究了溶液酸度、吸附动力学、最大吸附量和固液比因素对碱性品红吸附平衡的影响，从中寻找最佳吸附条件。
（1）溶液的酸度对碱性品红结构影响很大，所以对碱性品红溶液未做酸度调节。
（2）动力学实验中，未修饰的和环氧氯丙烷修饰的亚麻废料吸附剂对碱性品红吸附的最佳吸附时间为180min，对应的吸附量（q）值是47.37mg/g和59.18mg/g。
（3）最大吸附量实验中，未修饰的和环氧氯丙烷修饰的亚麻废料吸附剂对碱性品红吸附对应的最大吸附量（q）值分别为77.04mg/g和86.35mg/g。
（4）固液比试验中，未修饰的和环氧氯丙烷修饰的亚麻废料吸附剂对碱性品红吸附的最佳固液比为4.27时，对应的最大脱色率（E%）值分别为86.27% 和93.15%。
参考文献：
[1]徐文东，文湘华.微生物在含染料废水处理中的应用[J].环境污染治理技术与设备， 2000，1（1）：9～16.
[2]石油化学工业部化工设计院.污染环境的工业有害物[M].北京：石油化学工业出版社：1976，247～253.
[3]王连生.有机污染物化学（下册）[M].北京：科学出版社，1991：68～72.
[4]杨昌竹.环境工程原理[M].北京：冶金工业出版社，164～188.
[5]Shamik Chowdhury and Papita Das Saha.Adsorption of malachite green from aqueous solution by naoh-modified rice husk：Fixed-bed column studies[J].Environmental Progress & Sustainable Energy，2013，32（3）：433～865.
[6]Arami M，Limaee NY，Mahmoodi NM，Tabrizi NS.et al.Removal of dyes from colored textile wastewater by orange peel adsorbent：Equilibrium and kinetic studies[J].Colloid Inter Sci，2005，288（2）：371～376.
[7]Han R，Zou W，Yu W，et a l.Bio sorption of methylene blue from aqueous solution by fallen phoenix tree. s leaves[J].Hazard Mater，2007，141（1）：156～162.
[8]Gong Ren-min，LI Mei，Yang Chao，et al.Removal of cationic dyes from aqueous solution by adsorption on peanuthull[J].Hazardous Materials， 2005， 121（1/ 3）：247～250.
[9]Tsai W T，Chang C Y，Lin M C，et al.Adsorption of acid dye onto activated carbons prepared from agricultural waste bagasse by ZnCl2 activation[J].Chemsphere，2001，45（1）：51～58.
关键词：化工 自动化 整合 教学资源
化工生产过程,通常是在密闭的容器和设备中,在高压、真空、高温、深冷的情况下连续进行的，此过程中的介质具有毒、易燃、易爆、有腐蚀的性质，这些性质无法用人工观察和控制。因此,为使化工生产正常、高效、安全地进行,就必须把各项工艺参数维持在某一最佳范围之内,并尽量使生产过程自动化、现代化。这种利用自动控制学科、仪器仪表学科、计算机学科的理论与技术，服务于化学工程学科，管理化工生产过程的方式,就称为化工生产过程的自动化。同样，化工仪表自动化就是需要将自动化装置作用于化工设备上，应用于化工生产中的各个过程，实现对化工生产中各工艺参数进行检测，并实施控制[1]。目前，从市场需求来看，自动化仪表自动化工业在石油化工占有的市场份额最多，其次是钢铁、电力、纺织等行业。
在信息技术高度发达的今天，作为传统工业的石油化学工业仍然是我国经济发展的重要支柱性基础产业（2011年我国石化行业的产值已达到11.28万亿元）。由于石油化学工业具有资源能源消耗量大、生产过程工艺复杂、产业链条长、技术装备水平要求高、污染排放量较多，安全生产形势严峻、结构调整任务重等特点，不仅要求质量高、寿命长的自动化仪表，还需要提供完整的系统和优化的软件，更需要能与工艺人员结合的自控工程师。我国石油和化工自动化经过50年的发展，通过技术引进，消化吸收和不断创新，自动化水平取得了长足进步[2]。PLC、DCS和变频与传动等自动化产品已被普遍应用到生产工艺中。特别是在2009-2011年间，更有不少化工企业对DCS系统进行了升级改造。目前，工业生产逐渐趋于大规模、综合化和自动化，生产工艺也变得日益复杂，仪表的控制检测向多功能发展，应用范围不断扩大。同时，快速反应、临界稳定工艺、能力综合平衡等工艺的开发成功以及激烈的市场竞争，对自动化提出了更高的要求和新的目标[2]。
当前众多的高职院校正在进行以职业活动为导向、能力为目标、任务驱动的项目化教学改革。高职院校以服务于企业为指导方针，企业对人才需求的调整，相关专业势必随着企业需求展开教学内容、教学方式的转变。因此针对我校的化工、自动化专业的有机结合做了相关的思考。
一、两个专业的背景及现状
化工自动化及仪表是面向化工类专业开设的技术基础课程，我校的化工专业在建设初期至今一直开设有化工仪表及自动化（含实训）课程。该课程以化工企业所采用自动化及仪表的现状为基础，通过化工生产过程中的自动控制系统涉及到的化工仪表的结构、原理、性能、应用等的学习，让学生能够根据化工生产过程中对温度、压力、液位和流量等工艺参数和指标进行测量的需求，正确选择对应仪表的型号，并掌握在安装、使用、控制、维护中的技能，熟悉化工自动控制技术在工艺控制上的使用。该课程的实训中一直采用到化工企业实习的方式进行，因为化工企业的特殊性，联系企业实习困难，并且学生也很难在运作的机器设备上实现相关的操作与维护学习。
本校自控系的机电一体化和电气自动化专业是以电工基本知识和电工技术基本技能构建专业基础平台，以自控化网络控制为核心，突出计算机管理、远程控制、现场总线技术等自动控制领域先进技术的应用，培养学生具备自动控制系统的安装、调试、管理、维护的能力，具备设计、组建、运行、维护工业控制系统的能力及供电系统的设计能力。在教学方面强调是以专业知识加以实践运用，就业岗位多为大型机械制造企业和化工企业，其相关的专业课程实习均在本地的化工企业进行。
二、两个专业整合的前提
通过调查了解到我校的自动控制系相关专业部分就业方向为化工企业，而每年化工企业招聘时需求化工专业学生和自动化专业学生的比例为3:1左右，新进自动化专业员工首先被要求熟悉该企业的化工生产工艺过程。从相关资料收集显示，自控专业在过去的教学中一直未体现与化工的结合，学生缺少对专业服务对象的了解和掌握，特别是针对化工企业的生产过程、生产原理的了解。如果能熟悉化工生产的原理、工艺、特性，对于自动控制系统的操作和维护将更能对症下药。
随着现今化工行业的发展，许多技术雄厚的大型化工企业已陆续提出“一岗多能”的政策转变传统化工工艺操作人员的定位。要求操作人员（包括分析、仪表、设备维护等岗位不仅能在自己就职的领域做好，还要学习其他岗位的知识，如果生产现场出现一般故障，不用等待专业人员到达，可立即解决故障，既节省时间又节省人力，并以调整岗位工资的方式激励员工的学习热情和主动性。化工专业学生在校期间就仪表自动化的学习是相对薄弱的，缺乏大量的实践动手训练，对于企业“一岗多能”的要求，是远远达不到的。
三、两个专业教学资源的整合构想
以企业需求为导向，以“一岗多能”为方针，寻找两个专业的切合点，以实现教学资源利用的最大化。
1.教学团队的沟通交流
两个专业师资力量雄厚，教学经验丰富，利用各自优势和在相关行业的影响力，针对同一服务对象的特性，拓宽各自专业的实用性，实现双方共享师资，打造一流教学团队。
2.内教学资源的共享与结合。
关键词：石油化工 自动化 控制系统 现状与发展
一、石油化工自动化仪表与系统
1.自动化仪表
自动化仪表，是由若干自动化元件构成的，具有较完善功能的自动化技术工具。自动化仪表是一种“信息机器”，其主要功能是信息形式的转换，将输入信号转换成输出信号。信号可以按时间域或频率域表达，信号的传输则可调制成连续的模拟量或断续的数字量形式。
1.1 自动化仪表分类与组成
按使用的能源分类：气动仪表、电动仪表和液动仪表（很少见）；按仪表组合形式：基地式仪表、单元组合仪表和综合控制装置；按仪表安装形式：现场仪表、盘装仪表和架装仪表；；根据仪表信号的形式：模似仪表和数字仪表。主要有显示仪表和调节仪表以及执行机构组成。
1.2 检测、执行与表
温度仪表：石化现场设备或管道内介质温度一般双金属温度计，常用的是热电阻、热电偶。特殊热电阻有油罐平均温度计等；特殊热电偶有耐磨热电偶、表面热电偶，多点式热电偶，防爆热电偶等。
压力仪表：压力仪表与安全有关，范围为负压到300MPa（高压聚乙烯反应器）。压力传感器、变送器和特种压力仪表采用多种原理，而且可用于高温介质、脉动介质、腐蚀介质、粘稠状、粉状、易结晶介质的压力测量，精度可达0.1级。压力表分液柱式、弹性式、活塞式（压力校验仪）3 类。
物位仪表：在石化行业一般以液位测量为主，除浮力式仪表外，物料仪表没有通用产品，按测量方式分为直读式、浮力式、静压式（差压、压力）、电接触式、电容式、超声波式、雷达式、重垂式、辐射式、激光式、音叉式、磁致伸缩式、矩阵涡流式等。
流量仪表：流量是单位时间内流经有效截面的流体的体积和质量，另外还需要求知管道中一段时间内流过的累积流体的体积和质量（流量积算仪）。流量测量原理上大致分速度法、容积法测量体积流量，直接法、推导法测量质量流量。
在线过程分析仪：主要有液相色谱、气相色谱、质谱、紫外及红外光谱、核磁、电镜、原子吸收及等离子发射光谱、电化学等分析仪器。在乙烯等装置中用工业色谱仪作为在线质量分析仪，用微量水分析仪分析乙烯裂解装置中各种干燥气体的水分。在丙烯腈装置中，使用质谱仪可以在几秒钟内分析多种组分，并经计算机算出转化率。
执行器：由执行机构和调节机构联动构成。石化行业经常使用的是气动执行器，少数液动执行器，其中气动薄膜调节阀又是最常用的，另有少数气动活塞、气动长行程执行机构。气动薄膜调节阀与电气阀门定位器配合使用，可以改善调节阀性能。调节机构（阀）由阀体、阀芯、阀座、上阀盖等构成，其中阀芯有平板、柱塞、开口 3 种类型。按阀体结构分调节阀的产品有直通单座、直通双座、角型、三通型、隔膜型、软管阀、阀体分离阀、凸轮挠曲阀、蝶阀、超高压阀、球阀、笼形阀等。
2. 自动化控制系统
常规控制：从气动单元组合仪表、电动单元组合仪表、常规DCS、新一代DCS 的变化来看，石化工业自动化的连续控制、批量控制、顺序控制的基本控制策略主要为连续控制，或称反馈控制、回路控制，主要有单回路调节、串级调节、比率调节、均匀调节、前馈调节、自动选择调节、分程调节、非线性调节等。
先进控制和优化：除智能PID 控制器外，多变量预测控制已在炼油、石化行业开始进入生产实践阶段。它以DCS为基础，可以是独立的，也可以是一个软件包，它与多变量动态过程模型辨识技术、软测量技术有关。
人机界面：目前石化企业正在由一个装置一个控制室逐步过渡成数个装置一个控制室或全厂一个中央控制室，而且最终是以CRT或LCD屏幕显示为主，辅以少数显示仪表和指示灯，以鼠标、键盘操作为主，辅以触摸屏及少数旋钮和按钮，工业电视摄像头摄取的画面也由专用屏幕逐步纳入DCS操作站的屏幕。
安全仪表系统：由DCS等设备完成安全连锁保护的方法，在某些企业不能满足要求，所以紧急停车系统（ESD）等为 DCS 之外的单独设备。还有火灾和可燃气体监测系统（FGS）、转动设备管理系统（MMS）；特别是压缩机组综合控制系统等。
二、石油化工自动化现状
1. 过程检测仪表的发展多样化、精密化、智能化
过程检测控制仪表是在工业生产过程中，对工艺参数进行检测、显示、记录或控制的仪表。新一代的检测仪表主要特点是智能化和数字化。以微型计算机为核心，可以实现自动校零、线性化、补偿环境因素变化等功能甚至包括模型运算和人工智能的应用。一次检测技术采用超声波、微波、激光等新技术，使自动控制的精度得到进一步提高。研制新型的传感器，广泛应用新技术如核磁共振、激光和相关技术等，使传感器集成化。专用集成电路（ASIC）的广泛应用将促进传感器和执行器沿着多功能化和智能化的方向发展，便于形成现场控制回路/子系统，将极大地方便仪表的安装调试和维护工作。
2.过程控制装置将向开放的分布式监控系统发展
分散型控制系统（DCS）、可编程序控制器（PLC）、基于个人微机的自动化系统（PCA），正借助于微处理器硬软件和通信网络技术，循着标准化、开放化、标准化和尽量采用市场通用的优良硬、软件的方向，逐渐地、相互融合地向开放的分布式监控系统（O-DSCS）发展。另外，基于现场总线的控制系统（FCS）也是一种新的开放式的分布式控制系统。
三、石油化工自动化发展趋势
1.自动化仪表发展趋势
自动化仪表发展趋势是：控制目标由实现过程工艺参数的稳定运行发展向以最优质量为指标的最优控制发展。控制方法由模拟的反馈控制发展向数字式的开环预测控制发展；发展为以微型机构成的数字调节器和自适应调节器。自动化技术的发展趋势是系统化、柔性化、集成化和智能化。
2.石油化工自动化控制系统的发展
先进控制系统是将化工工艺、化学工程、计算机、仪表、过程控制理论与先进控制技术进行有机结合而形成的一种新型控制系统。采用先进控制可提高系统的控制适应能力，克服由于系统本身的时变性、非线性、不稳定性、外部扰动的随机性及不可检测等带来的问题。
四、石油化工自动化发展存在问题与建议
我国企业DCS无集成控制功能，多数用于部分工段或单套装置控制，多装置和工艺全过程集中控制较少。国产DCS的可靠性、配套软件、硬件等还不能满足需求，与国外相比存在较大差距。开发了一些先进的控制软件，但多数未能达到标准化、商品化。国产仪表仍以模拟登记表为主。国内配套登记表品种不全，缺口较多。我国计算机应用大部分仍是装置级。
大型石油和化工企业必须综合应用自动控制技术、计算机技术、信息技术、网络技术等，推进、扩大和加快企业综合自动化系统建设，提高信息集成化程度，提高管控一体化的程度，从而达到降低原材料和能源消耗、降低成本、提高产品产量和质量、提高企业整体效益、增强竞争能力的目的，并树立为石油化工企业全层次、全方位、全生命周期服务的态度。
参考文献
[1]王晓光，王厉，厉励.石油化学工业信息化和自动化控制技术的现状及发展[J].河南化工，2004，（3）：1-4.
[2]张慧敏，张 颂.石油化工自动化的发展前景展望[J].河南化工，2005（09）
